KCET 2021 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Gujarati

(B) ધારો કે પ્લેટો વચ્ચેનું મૂળ અંતર $d$ છે અને પ્લેટોનું ક્ષેત્રફળ $A$ છે. મૂળ કેપેસીટન્સ $C = \frac{\epsilon_0 A}{d}$ છે.
જ્યારે $t = 4 \times 10^{-3} \ m$ જાડાઈની ડાયઇલેક્ટ્રિક પ્લેટ દાખલ કરવામાં આવે છે,ત્યારે નવું કેપેસીટન્સ $C' = \frac{\epsilon_0 A}{d - t + \frac{t}{K}}$ થાય છે.
કેપેસીટન્સને તેના મૂળ મૂલ્ય પર પુનઃસ્થાપિત કરવા માટે,અંતર $d$ ને $\Delta d = 3.5 \times 10^{-3} \ m$ જેટલું વધારવામાં આવે છે. નવું અંતર $d' = d + \Delta d$ થાય છે.
નવું કેપેસીટન્સ $C'' = \frac{\epsilon_0 A}{d' - t + \frac{t}{K}} = \frac{\epsilon_0 A}{d + \Delta d - t + \frac{t}{K}}$ છે.
કારણ કે $C'' = C$,તેથી $d = d + \Delta d - t + \frac{t}{K}$.
આ સમીકરણનું સાદું રૂપ આપતા $\Delta d = t(1 - \frac{1}{K})$ મળે છે.
કિંમતો મૂકતા: $3.5 \times 10^{-3} = 4 \times 10^{-3} (1 - \frac{1}{K})$.
$0.875 = 1 - \frac{1}{K} \implies \frac{1}{K} = 1 - 0.875 = 0.125$.
$K = \frac{1}{0.125} = 8$.

(C) આપેલ છે કે $y = (\cos x^2)^2$.
સાંકળના નિયમ (chain rule) નો ઉપયોગ કરીને,$x$ ની સાપેક્ષમાં વિકલન કરતા:
$\frac{dy}{dx} = 2(\cos x^2) \cdot \frac{d}{dx}(\cos x^2)$
$\frac{dy}{dx} = 2(\cos x^2) \cdot (-\sin x^2) \cdot \frac{d}{dx}(x^2)$
$\frac{dy}{dx} = 2(\cos x^2) \cdot (-\sin x^2) \cdot (2x)$
$\frac{dy}{dx} = -4x \sin x^2 \cos x^2$
ત્રિકોણમિતીય નિત્યસમ $\sin 2\theta = 2 \sin \theta \cos \theta$ નો ઉપયોગ કરતા:
$\frac{dy}{dx} = -2x(2 \sin x^2 \cos x^2) = -2x \sin 2x^2$.

(D) સિવાયના તમામ વિધાનો સાચા છે.
$\sigma$-બંધ એ ઓર્બિટલ્સના હેડ-ઓન ઓવરલેપ દ્વારા રચાય છે,જે તેમને લેટરલ ઓવરલેપ દ્વારા રચાયેલા $\pi$-બંધ કરતા વધુ મજબૂત બનાવે છે.
હાઇડ્રોજન બંધન એ એક મજબૂત ડાયપોલ-ડાયપોલ આંતરક્રિયા છે,જે નબળા ડિસ્પર્ઝન ફોર્સિસ (લંડન ફોર્સિસ) કરતા વધુ મજબૂત છે.
આયનીય બંધન પ્રકૃતિમાં સ્થિર વિદ્યુતીય (electrostatic) છે અને તે દિશાવિહીન છે.
$(d)$ માં આપેલું વિધાન ખોટું છે કારણ કે $\pi$-ઇલેક્ટ્રોન,જે $\pi$-મોલેક્યુલર ઓર્બિટલમાં ઢીલી રીતે જકડાયેલા હોય છે,તેમને મોબાઈલ ઇલેક્ટ્રોન કહેવામાં આવે છે,$\sigma$-ઇલેક્ટ્રોનને નહીં.

(C) આપેલ પ્રક્રિયા $A_{(g)} + B_{(g)} \rightleftharpoons C_{(g)} + D_{(g)}$ માટે,વાયુરૂપ ઘટકોના મોલની સંખ્યામાં ફેરફાર $\Delta n_g = (1 + 1) - (1 + 1) = 0$ છે.
$\Delta n_g = 0$ હોવાથી,દબાણમાં ફેરફાર સંતુલન સ્થાન કે સંતુલન અચળાંકને અસર કરતું નથી.
સંતુલન અચળાંક $K_c$ માત્ર તાપમાનનું વિધેય છે.
તેથી,દબાણમાં વધારો કરવાથી સંતુલન અચળાંક બદલાશે નહીં.

(B) $Alkaline \ earth \ metals$ માં ત્રીજી આયનીકરણ એન્થાલ્પી સૌથી વધુ હોય છે કારણ કે બે ઇલેક્ટ્રોન દૂર કર્યા પછી તેઓ સ્થાયી નિષ્ક્રિય વાયુ જેવી ઇલેક્ટ્રોનીય રચના પ્રાપ્ત કરે છે.
ત્યારબાદ સંપૂર્ણ ભરાયેલી કક્ષકમાંથી ઇલેક્ટ્રોન દૂર કરવા માટે ખૂબ ઊંચી આયનીકરણ એન્થાલ્પીની જરૂર પડે છે.

(A) બકમિન્સ્ટર ફુલરીન,જેને $C_{60}$ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે $60$ કાર્બન અણુઓનું બનેલું છે જે ફૂટબોલ જેવી રચનામાં ગોઠવાયેલા હોય છે.
તેમાં $20$ છ-સભ્ય ધરાવતી રીંગ અને $12$ પાંચ-સભ્ય ધરાવતી રીંગ હોય છે.
તેથી,છ-સભ્ય અને પાંચ-સભ્ય ધરાવતી રીંગની સંખ્યા અનુક્રમે $20$ અને $12$ છે.

(B) $IUPAC$ નામ નક્કી કરવા માટે,આપણે બેન્ઝિન રિંગ પરના વિસ્થાપકોને ઓળખીએ છીએ: ઈથાઈલ ગ્રુપ $(-C_2H_5)$,ફ્લોરો ગ્રુપ $(-F)$,અને નાઈટ્રો ગ્રુપ $(-NO_2)$.
$IUPAC$ નિયમો મુજબ,આપણે વિસ્થાપકોને સૌથી ઓછા લોકેન્ટ્સ મળે તે રીતે રિંગને નંબર આપીએ છીએ.
જો આપણે ફ્લોરો ગ્રુપથી $1$ નંબર આપવાનું શરૂ કરીએ,તો નાઈટ્રો ગ્રુપ $2$ પર અને ઈથાઈલ ગ્રુપ $4$ પર આવે છે.
લોકેન્ટ્સનો સેટ $(1, 2, 4)$ છે.
વિસ્થાપકોનો મૂળાક્ષર ક્રમ: ઈથાઈલ,ફ્લોરો,નાઈટ્રો.
તેથી,સાચું નામ $4-$ઈથાઈલ$-1-$ફ્લોરો$-2-$નાઈટ્રોબેન્ઝિન છે.

(D) એસિડિક પ્રકૃતિનો ઉતરતો ક્રમ ઈથાઈન $>$ બેન્ઝીન $>$ $n$-હેક્ઝેન છે.
હાઈડ્રોકાર્બનની એસિડિકતા તે હાઈબ્રિડાઈઝ્ડ કાર્બન પરમાણુના $s$-કેરેક્ટર પર આધાર રાખે છે જેની સાથે હાઈડ્રોજન જોડાયેલ છે.
વધુ $s$-કેરેક્ટર કાર્બન પરમાણુની વિદ્યુતઋણતા વધારે છે,જે $C-H$ બંધને વધુ ધ્રુવીય બનાવે છે અને પરિણામી કાર્બેનાયનને વધુ સ્થિર બનાવે છે.
આ સંયોજનોમાં કાર્બન પરમાણુઓનું સંકરણ નીચે મુજબ છે:
ઈથાઈન $(HC \equiv CH)$: $sp$ સંકરણ ($50\% \ s$-કેરેક્ટર).
બેન્ઝીન $(C_6H_6)$: $sp^2$ સંકરણ ($\approx 33.3\% \ s$-કેરેક્ટર).
$n$-હેક્ઝેન $(CH_3(CH_2)_4CH_3)$: $sp^3$ સંકરણ ($25\% \ s$-કેરેક્ટર).
તેથી,એસિડિકતાનો ક્રમ ઈથાઈન $>$ બેન્ઝીન $>$ $n$-હેક્ઝેન છે.

(B) અસમપ્રમાણ આલ્કીનમાં $HBr$ ઉમેરવાથી પેરોક્સાઇડ અસર (ખારાશ અસર) જોવા મળે છે કારણ કે $H-Br$ બંધ પેરોક્સાઇડમાંથી ઉત્પન્ન થતા મુક્ત મુલકો દ્વારા હોમોલિટીકલી તોડી શકાય છે.
જો કે,$HI$ ના કિસ્સામાં,$H-I$ બંધ ખૂબ જ નબળો હોય છે.
જ્યારે આયોડિન મુક્ત મુલકો ઉત્પન્ન થાય છે,ત્યારે તેઓ ખૂબ જ અસ્થિર હોય છે અને આલ્કીન દ્વિબંધ પર હુમલો કરવાને બદલે ઝડપથી એકબીજા સાથે જોડાઈને સ્થિર $I_2$ અણુઓ બનાવે છે.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે:
$I^{\bullet} + I^{\bullet} \rightarrow I_2$
(અસ્થિર) (સ્થિર)
તેથી,$HI$ માટે એન્ટી-માર્કોવનીકોવ યોગશીલ પ્રક્રિયા જોવા મળતી નથી.

(C) કાયમી કઠિનતા પાણીમાં ક્લોરાઇડ અને સલ્ફેટના સ્વરૂપમાં મેગ્નેશિયમ અને કેલ્શિયમના દ્રાવ્ય ક્ષારોની હાજરીને કારણે થાય છે.
ક્લાર્કની પદ્ધતિમાં કેલ્શિયમ બાયકાર્બોનેટ $(Ca(HCO_3)_2)$ અને મેગ્નેશિયમ બાયકાર્બોનેટ $(Mg(HCO_3)_2)$ ને કારણે થતી અસ્થાયી કઠિનતાને દૂર કરવા માટે પાણીમાં ચૂના $(Ca(OH)_2)$ નો ચોક્કસ જથ્થો ઉમેરવામાં આવે છે.
તે કાયમી કઠિનતા સામે બિનઅસરકારક છે,જેના માટે વોશિંગ સોડા ટ્રીટમેન્ટ,કેલ્ગોન પદ્ધતિ અથવા આયન વિનિમય પદ્ધતિ જેવી પદ્ધતિઓની જરૂર પડે છે.

(D) એસિડની પ્રબળતા તેના $K_{a}$ મૂલ્યના સમપ્રમાણમાં હોય છે,જ્યારે તેના સંયુગ્મી બેઇઝની પ્રબળતા મૂળ એસિડના $K_{a}$ મૂલ્યના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
તેથી,સૌથી ઓછું $K_{a}$ મૂલ્ય ધરાવતો એસિડ સૌથી પ્રબળ સંયુગ્મી બેઇઝ બનાવશે.
આપેલા $K_{a}$ મૂલ્યોની સરખામણી કરતા: $1.3 \times 10^{-2} > 4 \times 10^{-4} > 1.8 \times 10^{-5} > 4 \times 10^{-10}$.
$HCN$ નું $K_{a}$ મૂલ્ય સૌથી ઓછું $(4 \times 10^{-10})$ હોવાથી,તે સૌથી પ્રબળ સંયુગ્મી બેઇઝ બનાવે છે.

(B) ઉત્કલન બિંદુ આંતરઆણ્વીય હાઇડ્રોજન બંધની માત્રા પર આધાર રાખે છે.
$H_{2}O$ નું ઉત્કલન બિંદુ સૌથી વધુ છે કારણ કે ઓક્સિજન પરમાણુ પર બે હાઇડ્રોજન પરમાણુ અને બે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની હાજરીને કારણે દરેક અણુ ચાર હાઇડ્રોજન બંધ બનાવી શકે છે.
$HF$ માં મજબૂત હાઇડ્રોજન બંધને કારણે ઉત્કલન બિંદુ ઊંચું હોય છે,પરંતુ $H_{2}O$ ની તુલનામાં તે પ્રતિ અણુ ઓછા હાઇડ્રોજન બંધ બનાવે છે.
$NH_{3}$ માં નાઇટ્રોજનની વિદ્યુતઋણતા ઓક્સિજન અને ફ્લોરિન કરતા ઓછી હોવાથી હાઇડ્રોજન બંધ નબળો હોય છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $H_{2}O > HF > NH_{3}$ છે.

(D) ઓક્સિડેશન એટલે ઓક્સિજનનો ઉમેરો,વિદ્યુતઋણ તત્વનો ઉમેરો અથવા હાઇડ્રોજનનું દૂર થવું.
વિદ્યુતઋણ તત્વનું દૂર થવું એ રિડક્શનની લાક્ષણિકતા છે.
તેથી,વિકલ્પ $(D)$ ઓક્સિડેશન માટે સાચું નથી.

(C) આયનીય સંયોજનોની દ્રાવ્યતા,જેમ કે આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુઓના હાઇડ્રોક્સાઇડ,બે પરિબળો પર આધાર રાખે છે: $(i)$ લેટીસ ઉર્જા અને $(ii)$ જલીયકરણ ઉર્જા.
સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં,જલીયકરણ ઉર્જાની સરખામણીમાં લેટીસ ઉર્જા વધુ ઝડપથી ઘટે છે.
પરિણામે,આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુના હાઇડ્રોક્સાઇડની દ્રાવ્યતા તેમના પરમાણુ ક્રમાંકમાં વધારા સાથે વધે છે.
જ્યારે,અન્ય ગુણધર્મો જેવા કે આયનીકરણ એન્થાલ્પી,વિદ્યુતઋણતા અને પાણીમાં તેમના સલ્ફેટની દ્રાવ્યતા પરમાણુ ક્રમાંક વધવાની સાથે ઘટે છે.

(D) કાર્બનના મોલ $= \frac{2.4 \ g}{12 \ g/mol} = 0.2 \ mol$
$H$ ના મોલ $= \frac{1.2 \times 10^{23}}{6.022 \times 10^{23}} \approx 0.2 \ mol$
ઓક્સિજન પરમાણુઓના મોલ $= 0.2 \ mol$
$C:H:O$ નો મોલર ગુણોત્તર $0.2:0.2:0.2$ છે,જે $1:1:1$ માં સરળ બને છે.
તેથી,પ્રમાણસૂચક સૂત્ર $CHO$ છે.

(B) આદર્શ વાયુના નિયમ મુજબ,$\frac{p_{1} V_{1}}{T_{1}} = \frac{p_{2} V_{2}}{T_{2}}$.
આપેલ છે: $T_{2} = 2 T_{1}$ અને $p_{2} = \frac{p_{1}}{2}$.
આ કિંમતો સમીકરણમાં મૂકતા:
$\frac{p_{1} V_{1}}{T_{1}} = \frac{(p_{1} / 2) \times V_{2}}{2 T_{1}}$.
બંને બાજુથી $p_{1}$ અને $T_{1}$ દૂર કરતા:
$V_{1} = \frac{V_{2}}{4}$.
તેથી,$V_{2} = 4 V_{1}$.
આમ,કદ મૂળ કદ કરતાં $4$ ગણું થાય છે.

(B) $3p$ કક્ષક માટે,મુખ્ય ક્વોન્ટમ આંક $n = 3$ અને ગૌણ ક્વોન્ટમ આંક $l = 1$ છે.
કોણીય નોડની સંખ્યા $l = 1$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
ત્રિજ્યાવર્તી નોડની સંખ્યા $(n - l - 1)$ સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે.
કિંમતો મૂકતા: $3 - 1 - 1 = 1$.
તેથી,$3p$ કક્ષકમાં કોણીય અને ત્રિજ્યાવર્તી નોડની સંખ્યા અનુક્રમે $1$ અને $1$ છે.

(C) આપેલ છે,$(BE)_{A_{2}} : (BE)_{B_{2}} : (BE)_{AB} = 2 : 1 : 2$,જ્યાં $BE$ એ બંધ એન્થાલ્પી છે.
ધારો કે $(BE)_{A_{2}} = 2x$,$(BE)_{B_{2}} = x$,અને $(BE)_{AB} = 2x$.
$AB$ ના નિર્માણ માટેની પ્રક્રિયા: $\frac{1}{2} A_{2}(g) + \frac{1}{2} B_{2}(g) \rightarrow AB(g)$.
નિર્માણની એન્થાલ્પીનું સૂત્ર: $\Delta H^{\circ}_{f} = \Sigma (BE)_{\text{પ્રક્રિયકો}} - \Sigma (BE)_{\text{નિપજો}}$.
કિંમતો મૂકતા: $-100 = [\frac{1}{2}(2x) + \frac{1}{2}(x)] - 2x$.
$-100 = [x + 0.5x] - 2x$.
$-100 = 1.5x - 2x$.
$-100 = -0.5x$.
$x = \frac{100}{0.5} = 200 \ kJ \ mol^{-1}$.
આમ,$B_{2}$ ની બંધ એન્થાલ્પી $200 \ kJ \ mol^{-1}$ છે.

(A) $LiAlH_{4} / \text{ether}$ એક પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે. તે કાર્બોક્સિલિક એસિડનું પ્રાથમિક આલ્કોહોલમાં રિડક્શન કરી શકે છે.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $CH_{3}COOH \xrightarrow{LiAlH_{4} / \text{ether}} CH_{3}CH_{2}OH$.

(B) $1$. સંયોજન $A$ $(C_{7}H_{8}O)$ એ $NaHCO_{3}$ માં અદ્રાવ્ય છે (જેનો અર્થ છે કે તે કાર્બોક્સિલિક એસિડ નથી) પરંતુ $NaOH$ માં દ્રાવ્ય છે અને તટસ્થ $FeCl_{3}$ દ્રાવણ સાથે લાક્ષણિક રંગ આપે છે,જે ફિનોલિક $-OH$ સમૂહની હાજરી સૂચવે છે.
$2$. ટ્રાયબ્રોમો ડેરિવેટિવ $(C_{7}H_{5}OBr_{3})$ બનાવવા માટે બ્રોમીન પાણી સાથેની પ્રક્રિયા એ ફિનોલ્સની લાક્ષણિક પ્રક્રિયા છે જ્યાં ઓર્થો અને પેરા સ્થાનો પર બ્રોમીન પરમાણુઓ દ્વારા વિસ્થાપન થાય છે.
$3$. આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$m$-ક્રેસોલ ($3$-મિથાઈલફિનોલ) એ એક ફિનોલ છે જે $2,4,6$-ટ્રાયબ્રોમો-$3$-મિથાઈલફિનોલ $(C_{7}H_{5}OBr_{3})$ બનાવવા માટે બ્રોમીન પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
$4$. તેથી,સંયોજન $A$ એ $m$-ક્રેસોલ છે.

(A) આપેલ પ્રતિક્રિયાઓ એસિટાલડીહાઇડ $(CH_3CHO)$ ની તૈયારી માટેની પ્રમાણભૂત પદ્ધતિઓ છે:
$1$. $A$ એ ઇથાઇન $(HC \equiv CH)$ છે. $HgSO_4 / H_2SO_4$ ની હાજરીમાં ઇથાઇનનું જલીયકરણ કરવાથી વિનાઇલ આલ્કોહોલ $(CH_2=CH-OH)$ મળે છે,જે ટૉટોમેરાઇઝેશન દ્વારા એસિટાલડીહાઇડ $(CH_3CHO)$ બનાવે છે.
$2$. $B$ એ ઇથેનોલ $(CH_3CH_2OH)$ છે. $PCC$ (પિરિડિનિયમ ક્લોરોક્રોમેટ) એક હળવું ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ છે જે પ્રાથમિક આલ્કોહોલનું આલ્ડિહાઇડમાં ઓક્સિડેશન કરે છે. આમ,$CH_3CH_2OH \xrightarrow{PCC} CH_3CHO$.
$3$. $C$ એ ઇથેન નાઇટ્રાઇલ $(CH_3CN)$ છે. $SnCl_2 / HCl$ અને ત્યારબાદ એસિડ જળવિભાજન $(H_3O^+)$ નો ઉપયોગ કરીને નાઇટ્રાઇલનું સ્ટીફન રિડક્શન કરવાથી એસિટાલડીહાઇડ $(CH_3CHO)$ મળે છે.
તેથી,$A$ ઇથાઇન છે,$B$ ઇથેનોલ છે અને $C$ ઇથેન નાઇટ્રાઇલ છે.

(C) આપેલ પ્રક્રિયામાં મિથાઈલ કીટોન ગ્રુપ $(-COCH_3)$ નું કાર્બોક્સિલિક એસિડ ગ્રુપ $(-COOH)$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે,જ્યારે કાર્બન-કાર્બન દ્વિબંધ અકબંધ રહે છે.
આ રૂપાંતરણ આયોડોફોર્મ પ્રક્રિયાની લાક્ષણિકતા છે.
જ્યારે મિથાઈલ કીટોનને $I_2$ અને $NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે આયોડોફોર્મ પ્રક્રિયા દ્વારા કાર્બોક્સિલેટ ક્ષાર બનાવે છે,જેનું ત્યારબાદ એસિડીકરણ કરવાથી અનુરૂપ કાર્બોક્સિલિક એસિડ મળે છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$CH_3-CH=CH-CH_2-COCH_3 \xrightarrow[(ii) \text{ Acidification}]{(i) I_2/NaOH} CH_3-CH=CH-CH_2-COOH + CHI_3$

(A) આપેલ પ્રક્રિયા નીચે મુજબ થાય છે:
$1$. ક્યુમીન હાઇડ્રોપેરોક્સાઇડ પ્રક્રિયા દ્વારા ફિનોલ $(A)$ અને એસિટોન $(B)$ મળે છે.
$2$. ફિનોલ $(A)$ બ્રોમીન પાણી સાથે સફેદ અવક્ષેપ આપે છે.
$3$. એસિટોન $(B)$ બેરિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(Ba(OH)_2)$ ની હાજરીમાં આલ્ડોલ સંઘનન પ્રક્રિયા દ્વારા $4-$હાઇડ્રોક્સી$-4-$મિથાઇલપેન્ટેન$-2-$ઓન $(C)$ બનાવે છે.
$4$. સખત ગરમ કરતા,$C$ નું નિર્જલીકરણ થઈને $4-$મિથાઇલપેન્ટ$-3-$ઇન$-2-$ઓન $(D)$ મળે છે.
તેથી,નીપજ $D$ એ $4-$મિથાઇલપેન્ટ$-3-$ઇન$-2-$ઓન છે.

(B) $1$. $CH_3CHO$ ની $CH_3MgBr$ સાથેની પ્રક્રિયા અને ત્યારબાદ જળવિભાજનથી $A$ મળે છે,જે $CH_3-CH(OH)-CH_3$ (પ્રોપેન$-2-$ઓલ) છે.
$2$. $A$ નું $Conc. H_2SO_4$ સાથે ઊંચા તાપમાને નિર્જલીકરણ કરવાથી $B$ મળે છે,જે $CH_3-CH=CH_2$ (પ્રોપ$-1-$ઈન) છે.
$3$. $B$ $(CH_3-CH=CH_2)$ નું $(i) B_2H_6$ અને $(ii) H_2O_2/OH^-$ સાથે હાઇડ્રોબોરેશન-ઓક્સિડેશન કરવાથી પાણીનો એન્ટિ-માર્કોવનીકોવ ઉમેરો થાય છે અને $C$ મળે છે,જે $CH_3-CH_2-CH_2OH$ (પ્રોપેન$-1-$ઓલ) છે.
$4$. $A$ $(CH_3-CH(OH)-CH_3)$ અને $C$ $(CH_3-CH_2-CH_2OH)$ ની સરખામણી કરતા,$-OH$ સમૂહનું સ્થાન અલગ છે (કાર્બન-$2$ વિરુદ્ધ કાર્બન-$1$). તેથી,તેઓ સ્થાન સમઘટકો છે.

(C) સંયોજન $(Y)$ આયોડોફોર્મ કસોટી આપે છે,જેનો અર્થ છે કે તેમાં એસિટિલ ગ્રુપ $(CH_{3}-C=O)$ રહેલું છે.
$PCC$ (પિરિડિનિયમ ક્લોરોક્રોમેટ) એક ઓક્સિડેશનકર્તા છે જે પ્રાથમિક આલ્કોહોલનું આલ્ડિહાઇડમાં અને દ્વિતીયક આલ્કોહોલનું કીટોનમાં ઓક્સિડેશન કરે છે.
કારણ કે સંયોજન $Y$ એ $X$ માંથી $PCC$ નો ઉપયોગ કરીને બને છે અને $Y$ આયોડોફોર્મ કસોટી આપે છે,તેથી $Y$ એ એસિટાલડિહાઇડ $(CH_{3}CHO)$ હોવું જોઈએ,કારણ કે તે એકમાત્ર આલ્ડિહાઇડ છે જે આયોડોફોર્મ કસોટી આપે છે.
તેથી,પ્રારંભિક પદાર્થ $X$ એ ઇથેનોલ $(CH_{3}CH_{2}OH)$ છે.
પ્રક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$CH_{3}CH_{2}OH$ $\xrightarrow{PCC} CH_{3}CHO$ $\xrightarrow{I_{2}/OH^{-}} CHI_{3} + HCOONa$

(A) $RNA$ અને $DNA$ કાઈરલ અણુઓ છે કારણ કે તેમાં શર્કરાના એકમો ($RNA$ માં $D$-રાઈબોઝ અને $DNA$ માં $D$-2-ડીઓક્સીરાઈબોઝ) હોય છે.
આ શર્કરાના અણુઓમાં અનેક કાઈરલ કાર્બન પરમાણુઓ હોય છે,જે $RNA$ અને $DNA$ ના સમગ્ર બંધારણને કાઈરાલિટી આપે છે.

(C) $DNA$ માં,બેઝ જોડીના નિયમો ચોક્કસ નાઈટ્રોજનયુક્ત બેઝ વચ્ચેના હાઇડ્રોજન બંધન પર આધારિત છે: $A$ (એડેનાઇન) એ $T$ (થાઇમિન) સાથે જોડાય છે,અને $G$ (ગ્વાનિન) એ $C$ (સાયટોસિન) સાથે જોડાય છે.
આપેલ ક્રમ $G-A-T-G-C$ માટે,પૂરક ક્રમ દરેક બેઝને તેની જોડી સાથે બદલીને મેળવવામાં આવે છે:
$G \rightarrow C$
$A \rightarrow T$
$T \rightarrow A$
$G \rightarrow C$
$C \rightarrow G$
આમ,પૂરક શૃંખલા $CTACG...$ છે.

(C) ઉચ્ચ ક્રમની $(>3)$ પ્રતિક્રિયાઓ દુર્લભ છે કારણ કે ત્રણથી વધુ પ્રતિક્રિયા આપતી પ્રજાતિઓની એકસાથે અથડામણની સંભાવના ખૂબ જ ઓછી હોય છે,જેના કારણે આવી અસરકારક અથડામણોની આવર્તન નહિવત થઈ જાય છે.

(A) પ્રક્રિયા $A + 2B \rightarrow$ નીપજો માટે.
જ્યારે $B$ ની સાંદ્રતા વધારવામાં આવે ત્યારે અર્ધ-આયુષ્ય $(t_{1/2})$ સમાન રહે છે,તેથી પ્રક્રિયા $B$ ની સાપેક્ષમાં $1^{st}$ ક્રમની છે.
જ્યારે $A$ ની સાંદ્રતા બમણી કરવામાં આવે ત્યારે વેગ સમાન રહે છે,તેથી પ્રક્રિયા $A$ ની સાપેક્ષમાં $0^{th}$ ક્રમની છે.
વેગ નિયમનું સમીકરણ: $\text{Rate} = k[A]^0[B]^1$.
પ્રક્રિયાનો કુલ ક્રમ $0 + 1 = 1$ છે.
$1^{st}$ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે વેગ અચળાંક $(k)$ નો એકમ $s^{-1}$ છે.

(C) દરનો નિયમ $r = k[A][B]^{2}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
જ્યારે પાત્રનું કદ અડધું કરવામાં આવે $(V_{2} = V_{1}/2)$,ત્યારે વાયુરૂપ પ્રક્રિયકોની સાંદ્રતા બમણી થાય છે કારણ કે સાંદ્રતા એ કદના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે $(C = n/V)$.
આમ,નવી સાંદ્રતા $[A]' = 2[A]$ અને $[B]' = 2[B]$ થશે.
નવો દર $r'$ આ મુજબ ગણવામાં આવે છે:
$r' = k[A]'([B]')^{2} = k(2[A])(2[B])^{2}$.
$r' = k \times 2[A] \times 4[B]^{2} = 8 \times k[A][B]^{2}$.
કારણ કે $r = k[A][B]^{2}$,તેથી $r' = 8r$.
તેથી,પ્રક્રિયાનો દર $8$ ગણો વધે છે.

(A) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,સંકલિત વેગ સમીકરણ $t = \frac{2.303}{k} \log \frac{[R]_0}{[R]}$ છે.
આપેલ છે કે $99 \%$ પ્રક્રિયા પૂર્ણ થાય છે,તેથી બાકી રહેલી સાંદ્રતા $[R] = 100 \% - 99 \% = 1 \%$ પ્રારંભિક સાંદ્રતા $[R]_0$ છે.
તેથી,$[R] = 0.01 [R]_0 = \frac{[R]_0}{100}$.
આ કિંમતો સમીકરણમાં મૂકતા:
$t = \frac{2.303}{k} \log \frac{[R]_0}{[R]_0 / 100} = \frac{2.303}{k} \log(100)$.
કારણ કે $\log(100) = 2$,તેથી $t = \frac{2.303 \times 2}{k} = \frac{4.606}{k}$.

(C) હોમોલેપ્ટિક સંકીર્ણ એ એક સવર્ગ સંયોજન છે જેમાં મધ્યસ્થ ધાતુ પરમાણુ અથવા આયન સાથે જોડાયેલા તમામ લિગેન્ડ સમાન હોય છે.
$K_3[Al(C_2O_4)_3]$ માં,મધ્યસ્થ ધાતુ $Al^{3+}$ એ ત્રણ સમાન ઓક્ઝેલેટ $(C_2O_4)^{2-}$ લિગેન્ડ સાથે જોડાયેલ છે.
$[CoCl_2(en)_2]^{+}$ માં,મધ્યસ્થ ધાતુ $Co^{3+}$ એ બે અલગ પ્રકારના લિગેન્ડ સાથે જોડાયેલ છે: ક્લોરાઇડ $(Cl^-)$ અને ઇથિલિનડાયએમાઇન $(en)$. તેથી,તે હેટરોલેપ્ટિક સંકીર્ણ છે.
$K_2[Zn(OH)_4]$ માં,મધ્યસ્થ ધાતુ $Zn^{2+}$ એ ચાર સમાન હાઇડ્રોક્સાઇડ $(OH)^-$ લિગેન્ડ સાથે જોડાયેલ છે.
તેથી,$K_3[Al(C_2O_4)_3]$ અને $K_2[Zn(OH)_4]$ હોમોલેપ્ટિક સંકીર્ણ છે.

(A) $[Co(NH_3)_5(CO_3)]Cl$ સંકીર્ણ સંયોજનમાં,લિગેન્ડ્સ એમાઈન $(NH_3)$ અને કાર્બોનેટો $(CO_3^{2-})$ છે.
$IUPAC$ ના નામકરણના નિયમો મુજબ,લિગેન્ડ્સને મૂળાક્ષરોના ક્રમમાં ગોઠવવામાં આવે છે. તેથી,'એમાઈન' એ 'કાર્બોનેટો' પહેલા આવે છે.
કોબાલ્ટ $(Co)$ નો ઓક્સિડેશન આંક આ રીતે ગણવામાં આવે છે: $x + 5(0) + 1(-2) = +1 \Rightarrow x = +3$.
સંકીર્ણ આયન $[Co(NH_3)_5(CO_3)]^+$ ધનભારિત હોવાથી,ધાતુનું નામ 'કોબાલ્ટ' જ રહે છે.
આથી,સાચું $IUPAC$ નામ pentaamminecarbonatocobalt $(III)$ chloride છે.

(B) અષ્ટફલકીય સંકીર્ણમાં,લિગેન્ડના અભિગમને કારણે પાંચ સમાન ઊર્જા ધરાવતી $d$-કક્ષકો બે સમૂહમાં વિભાજિત થાય છે.
બે કક્ષકો $d_{x^2-y^2}$ અને $d_{z^2}$ (જેને સામૂહિક રીતે $e_{g}$ કક્ષકો કહેવાય છે) સીધી લિગેન્ડ તરફ હોય છે અને વધુ અપાકર્ષણ અનુભવે છે,તેથી તેમની ઊર્જા $+(3/5) \Delta_{o}$ જેટલી વધે છે.
ત્રણ કક્ષકો $d_{xy}$,$d_{yz}$ અને $d_{zx}$ (જેને સામૂહિક રીતે $t_{2g}$ કક્ષકો કહેવાય છે) અક્ષોની વચ્ચે હોય છે અને ઓછું અપાકર્ષણ અનુભવે છે,તેથી તેમની ઊર્જા બેરીસેન્ટરની સાપેક્ષમાં $-(2/5) \Delta_{o}$ જેટલી ઘટે છે.

(A) શોષાયેલા પ્રકાશની તરંગલંબાઈ $(\lambda)$ એ લિગેન્ડની પ્રબળતાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
સ્પેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણી મુજબ, લિગેન્ડની પ્રબળતાનો ક્રમ $Cl^{-} < NH_{3} < CN^{-}$ છે.
$\Delta_o$ એ લિગેન્ડ ક્ષેત્રની પ્રબળતાના સીધા પ્રમાણમાં હોવાથી, $\Delta_o$ નો ક્રમ $[CoCl(NH_{3})_{5}]^{2+} < [Co(NH_{3})_{6}]^{3+} < [Co(CN)_{6}]^{3-}$ થશે.
તેથી, શોષાયેલા પ્રકાશની તરંગલંબાઈનો ક્રમ $(\lambda \propto 1/\Delta_o)$ $[CoCl(NH_{3})_{5}]^{2+} > [Co(NH_{3})_{6}]^{3+} > [Co(CN)_{6}]^{3-}$ છે.

(C) વિકલ્પ $(C)$ ની સામે દર્શાવેલ ગુણધર્મ ખોટો છે.
આપેલ આયનોની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના નીચે મુજબ છે:
$Cr^{2+} = [Ar] 3d^4$ ($4$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન)
$Mn^{2+} = [Ar] 3d^5$ ($5$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન)
$Fe^{2+} = [Ar] 3d^6$ ($4$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન)
પેરામેગ્નેટિક વર્તણૂક એ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યાના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.
$Mn^{2+}$ પાસે $5$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોવાથી,તે ત્રણેયમાં સૌથી વધુ પેરામેગ્નેટિક વર્તણૂક દર્શાવે છે.
તેથી,પેરામેગ્નેટિક વર્તણૂકનો સાચો ક્રમ $Cr^{2+} = Fe^{2+} < Mn^{2+}$ છે.

(C) $Sc$ $(Z=21)$ થી $Cu$ $(Z=29)$ સુધીના તત્વો $3d$ શ્રેણીના સંક્રાંતિ તત્વો છે.
આ તમામ તત્વો માટે,તેમની ગ્રાઉન્ડ સ્ટેટ ઇલેક્ટ્રોનિક ગોઠવણીમાં $3d$ સબશેલ આંશિક રીતે ભરાયેલી હોય છે.
ઉદાહરણ તરીકે:
$Sc: [Ar] 3d^1 4s^2$
$Ti: [Ar] 3d^2 4s^2$
...
$Cu: [Ar] 3d^{10} 4s^1$
તેથી,$Sc$ થી $Cu$ સુધીના તમામ તત્વો માટે ગ્રાઉન્ડ સ્ટેટમાં $3d$ ઓર્બિટલ સંપૂર્ણપણે ભરાયેલી હોતી નથી,તેથી વિકલ્પ $(c)$ સૌથી યોગ્ય છે.

(D) જો આયનોમાં તેમના $d$-ઓર્બિટલ્સમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોય (એટલે કે $d^1$ થી $d^9$ ઇલેક્ટ્રોનિક રચના),તો તેઓ જલીય દ્રાવણમાં રંગીન હોય છે.
$1$. $Sc^{3+}$ $(3d^0)$: રંગહીન (અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન નથી).
$2$. $Ti^{3+}$ $(3d^1)$: રંગીન (એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન).
$3$. $Mn^{2+}$ $(3d^5)$: રંગીન (પાંચ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન).
$4$. $Ni^{2+}$ $(3d^8)$: રંગીન (બે અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન).
$5$. $Cu^{+}$ $(3d^{10})$: રંગહીન (અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન નથી).
$6$. $Ti^{4+}$ $(3d^0)$: રંગહીન (અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન નથી).
વિકલ્પો તપાસતા:
- વિકલ્પ $(A)$: $Sc^{3+}$ રંગહીન છે.
- વિકલ્પ $(B)$: $Ti^{4+}$ રંગહીન છે.
- વિકલ્પ $(C)$: $Cu^{+}$ રંગહીન છે.
- વિકલ્પ $(D)$: $Mn^{2+}$ અને $Ti^{3+}$ બંનેમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે અને તેઓ રંગીન છે.
તેથી,સાચી જોડી $(Mn^{2+}, Ti^{3+})$ છે.

(C) $Zn^{2+} / Zn$ હાફ-સેલનો પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ $E^{\circ} = -0.76 \ V$ છે.
રિડક્શન અર્ધ-કોષ પ્રક્રિયા $Zn^{2+}_{(aq)} + 2e^{-} \longrightarrow Zn_{(s)}$ માટે નર્ન્સ્ટ સમીકરણ:
$E_{red} = E^{\circ}_{red} - \frac{0.059}{n} \log \frac{1}{[Zn^{2+}]}$
$E_{red} = -0.76 + \frac{0.059}{2} \log [Zn^{2+}]$
અહીં $\frac{0.059}{2} \log [Zn^{2+}]$ પદ ધન હોવાથી,$Zn^{2+}$ ની સાંદ્રતા વધતા રિડક્શન પોટેન્શિયલ વધે છે.
સાંદ્રતાની સરખામણી: $[Q] = 0.1 \ M$,$[R] = 0.01 \ M$,$[S] = 0.001 \ M$,$[P] = 0.0001 \ M$.
તેથી,ઇલેક્ટ્રોડ પોટેન્શિયલનો સાચો ક્રમ $Q > R > S > P$ છે.

(A) આપેલ પ્રક્રિયા માટે,સ્થાનાંતરિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $n = 2$ છે.
$25^{\circ} C$ તાપમાને $E^{\circ}_{cell} = 0.22 \ V$ આપેલ છે.
સંતુલન સમયે,$E^{\circ}_{cell}$ અને સંતુલન અચળાંક $K_{C}$ વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે:
$E^{\circ}_{cell} = \frac{0.0591}{n} \log K_{C}$
કિંમતો મૂકતા:
$0.22 = \frac{0.0591}{2} \log K_{C}$
$\log K_{C} = \frac{0.22 \times 2}{0.0591} \approx 7.445$
$K_{C} = \text{antilog}(7.445) \approx 2.786 \times 10^{7} \approx 2.8 \times 10^{7}$

(A) આપેલ છે: અવરોધ $(R) = 1500 \ \Omega$
વાહકતા $(\kappa) = 0.1466 \times 10^{-3} \ S \ cm^{-1}$
કોષ અચળાંક $(G^*)$ માટેનું સૂત્ર:
$G^* = \kappa \times R$
કિંમતો મૂકતા:
$G^* = (0.1466 \times 10^{-3} \ S \ cm^{-1}) \times (1500 \ \Omega)$
$G^* = 0.2199 \ \approx 0.219 \ cm^{-1}$

(B) હાઇડ્રોકાર્બન $A$ એ $\text{બ્યુટ}-2-\text{ઈન}$ $(CH_{3}-CH=CH-CH_{3})$ છે.
$HCl$ સાથેની પ્રક્રિયા માર્કોવનીકોવના નિયમ મુજબ થાય છે અને $B$ આપે છે,જે $2-$ક્લોરોબ્યુટેન $(CH_{3}-CHCl-CH_{2}-CH_{3})$ છે.
$B$ ની $NH_{3}$ સાથેની પ્રક્રિયાથી $C$ મળે છે,જે $\text{બ્યુટેન}-2-\text{એમાઇન}$ $(CH_{3}-CH(NH_{2})-CH_{2}-CH_{3})$ છે.
$C$ ની $NaNO_{2}/HCl$ સાથેની પ્રક્રિયાથી ડાયઝોનિયમ ક્ષાર બને છે,જેનું પાણી સાથે જળવિભાજન કરતા $D$ મળે છે,જે $\text{બ્યુટેન}-2-\text{ઓલ}$ $(CH_{3}-CH(OH)-CH_{2}-CH_{3})$ છે.
$\text{બ્યુટેન}-2-\text{ઓલ}$ માં એક કાઇરલ કાર્બન પરમાણુ હોય છે અને તેથી તે પ્રકાશીય સક્રિય છે.

(A) બેન્ઝાઈલ ક્લોરાઈડ $(C_6H_5CH_2Cl)$ આલ્કોહોલિક $NH_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન દ્વારા બેન્ઝાઈલ એમાઈન ($C_6H_5CH_2NH_2$,$A$) બનાવે છે.
ત્યારબાદ બેન્ઝાઈલ એમાઈન $(A)$ બે મોલ મિથાઈલ ક્લોરાઈડ $(CH_3Cl)$ સાથે આલ્કાઈલેશન પ્રક્રિયા કરીને $N, N$-ડાયમિથાઈલફિનાઈલમિથેનેમાઈન ($C_6H_5CH_2N(CH_3)_2$,$B$) બનાવે છે.

(A) $S_N2$ પ્રક્રિયાઓમાં આલ્કાઈલ હેલાઈડ્સની પ્રતિક્રિયાત્મકતા મુખ્યત્વે અવકાશી અવરોધ (steric hindrance) દ્વારા નક્કી થાય છે. ન્યુક્લિયોફાઈલ લિવિંગ ગ્રુપની વિરુદ્ધ બાજુથી હુમલો કરે છે. જેમ ઈલેક્ટ્રોફિલિક કાર્બન સાથે જોડાયેલા મોટા સમૂહોની સંખ્યા વધે છે,તેમ અવકાશી અવરોધ વધે છે,જે $S_N2$ પ્રક્રિયાને ધીમી બનાવે છે.
આમ,$S_N2$ માં પ્રતિક્રિયાત્મકતાનો ક્રમ છે: $C_6H_5C(CH_3)(C_6H_5)Br < C_6H_5CH(C_6H_5)Br < C_6H_5CH(CH_3)Br < C_6H_5CH_2Br$.

(A) આ પ્રક્રિયા બે તબક્કામાં થાય છે કારણ કે $HBr$ વધારામાં છે:
$1$. $-OH$ સમૂહનું $-Br$ દ્વારા વિસ્થાપન થઈને એલાઈલ બ્રોમાઈડ બને છે: $CH_{2}=CH-CH_{2}-OH + HBr \rightarrow CH_{2}=CH-CH_{2}Br + H_{2}O$.
$2$. $HBr$ નો બીજો અણુ માર્કોવનીકોવના નિયમ મુજબ દ્વિબંધ પર ઉમેરાઈને $1,2-\text{ડાયબ્રોમોપ્રોપેન}$ બનાવે છે: $CH_{2}=CH-CH_{2}Br + HBr \rightarrow CH_{3}-CH(Br)-CH_{2}Br$.

(D) પ્રતિક્રિયા ક્રમ નીચે મુજબ છે:
$1$. $CH_3COOH + SOCl_2 \rightarrow CH_3COCl$ ($A$ એ એસિટિલ ક્લોરાઈડ છે).
$2$. $CH_3COCl + C_6H_6 \xrightarrow{Anhy. AlCl_3} C_6H_5COCH_3$ ($B$ એ એસિટોફિનોન છે,ફ્રિડલ-ક્રાફ્ટ એસિલેશન પ્રતિક્રિયા).
$3$. $C_6H_5COCH_3 + HCN \rightarrow C_6H_5C(OH)(CH_3)CN$ ($C$ એ એસિટોફિનોન સાયનોહાઈડ્રિન છે).
$4$. $C_6H_5C(OH)(CH_3)CN + H_2O \rightarrow C_6H_5C(OH)(CH_3)COOH$ ($D$ એ $2$-હાઈડ્રોક્સી-$2$-ફિનાઈલપ્રોપેનોઈક એસિડ છે,જે સાયનોહાઈડ્રિન ગ્રુપના જળવિભાજન દ્વારા બને છે).

(D) એરિલ હેલાઈડ્સ,જેમ કે ક્લોરોબેન્ઝીન,સામાન્ય પરિસ્થિતિમાં પોટેશિયમ થેલેમાઈડ સાથે ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા આપતા નથી,કારણ કે ક્લોરોબેન્ઝીનમાં $C-Cl$ બંધમાં આંશિક દ્વિબંધ લાક્ષણિકતા હોય છે અને ઇલેક્ટ્રોન-સમૃદ્ધ બેન્ઝીન વલય ન્યુક્લિયોફાઈલને અપાકર્ષે છે.
તેથી,ગેબ્રિયલ થેલેમાઈડ સંશ્લેષણનો ઉપયોગ એનિલિન બનાવવા માટે થઈ શકતો નથી.
આમ,પદ્ધતિ $(d)$ એનિલિનની તૈયારી માટે અયોગ્ય છે.

(C) $UV$ પ્રકાશની હાજરીમાં $p$-નાઈટ્રોઈથાઈલબેન્ઝીન અને $Br_2$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા મુક્ત મુલક ક્રિયાવિધિ દ્વારા થાય છે. બ્રોમીન મુલક બેન્ઝાઈલિક સ્થાન પરથી હાઈડ્રોજન પરમાણુનું નિષ્કર્ષણ કરે છે કારણ કે બનતો બેન્ઝાઈલિક મુલક બેન્ઝીન વલય સાથે સંસ્પંદન દ્વારા સ્થાયી થાય છે. તેથી,મુખ્ય નીપજ $1$-બ્રોમો-$1$-($4$-નાઈટ્રોફિનાઈલ)ઈથેન છે.

(B) સમૂહ $15$ ના તત્વોના હાઇડ્રાઇડ્સની ઉષ્મીય સ્થિરતા સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં $NH_{3} > PH_{3} > AsH_{3} > SbH_{3} > BiH_{3}$ મુજબ ઘટે છે.
જેમ આપણે સમૂહમાં નીચે જઈએ છીએ,તેમ મધ્યસ્થ પરમાણુનું કદ ($N$ થી $Bi$ સુધી) વધે છે.
આના પરિણામે બંધની લંબાઈ વધે છે અને બંધ વિયોજન એન્થાલ્પી (બંધની મજબૂતી) ઘટે છે.
પરિણામે,ઉષ્મીય સ્થિરતા ઘટે છે.

(C) પ્રક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$1$. $2NO(g) + O_2(g) \rightarrow 2NO_2(g)$ (લાલ-કથ્થઈ વાયુ $Q$)
$2$. $2NO_2(g) \rightleftharpoons N_2O_4(g)$ ($Q$ ને ઠંડુ પાડતા રંગહીન વાયુ $R$)
$3$. $NO(g) + NO_2(g) \rightarrow N_2O_3(s)$ (વાદળી ઘન પદાર્થ $S$)
આમ,$P = NO$,$Q = NO_2$,$R = N_2O_4$,અને $S = N_2O_3$.

(C) $XeF_{6}$ નું પાણી સાથે આંશિક જળવિભાજન કરવાથી $XeOF_{4}$ મળે છે.
આ પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$XeF_{6} + H_{2}O \rightarrow XeOF_{4} + 2HF$
$XeOF_{4}$ ની રચના ચોરસ પિરામિડલ છે.

(B) $NH_{4}NO_{3}$ ને ગરમ કરવાથી નાઈટ્રસ ઓક્સાઈડ $(N_{2}O)$ મળે છે.
તેની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$NH_{4}NO_{3} \stackrel{\Delta}{\longrightarrow} N_{2}O_{(g)} + 2H_{2}O_{(g)}$
નાઈટ્રસ ઓક્સાઈડને લાફિંગ ગેસ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.

(A) જ્યારે ક્લોરાઇડ $(Cl^-)$ ધરાવતા ક્ષારને સાંદ્ર સલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2SO_4)$ સાથે પ્રક્રિયા કરાવવામાં આવે છે,ત્યારે તે વિસ્થાપન પ્રક્રિયા દ્વારા હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડ વાયુ $(HCl)$ ઉત્પન્ન કરે છે.
પ્રક્રિયા: $NaCl(s) + H_2SO_4(conc.) \rightarrow NaHSO_4(s) + HCl(g) \uparrow$.
$HCl$ એ તીવ્ર ગંધ ધરાવતો રંગહીન વાયુ છે.

(A) ધારો કે $ccp$ રચનામાં ઓક્સાઈડ આયનો $(O^{2-})$ ની સંખ્યા $N$ છે.
અષ્ટફલકીય છિદ્રોની સંખ્યા = $N$.
ચતુષ્ફલકીય છિદ્રોની સંખ્યા = $2N$.
આપેલ છે કે $Al^{3+}$ આયનો અષ્ટફલકીય છિદ્રોના $\frac{1}{4}$ ભાગમાં છે,તેથી $Al^{3+}$ ની સંખ્યા = $\frac{1}{4} \times N = \frac{N}{4}$.
આપેલ છે કે $Be^{2+}$ આયનો ચતુષ્ફલકીય છિદ્રોના $\frac{1}{8}$ ભાગમાં છે,તેથી $Be^{2+}$ ની સંખ્યા = $\frac{1}{8} \times 2N = \frac{N}{4}$.
$Be : Al : O$ નો ગુણોત્તર $\frac{N}{4} : \frac{N}{4} : N$ છે.
$4$ વડે ગુણતા,આપણને $1 : 1 : 4$ ગુણોત્તર મળે છે.
તેથી,સંયોજનનું અણુસૂત્ર $BeAlO_{4}$ છે.

(A) આપેલ છે કે, ધાતુ $bcc$ લેટીસમાં સ્ફટિકીકરણ પામે છે, તેથી $Z = 2$.
ધારની લંબાઈ $a = 300 \ pm = 300 \times 10^{-10} \ cm$.
ઘનતા $d = 6.15 \ g \ cm^{-3}$.
ઘનતા માટેનું સૂત્ર: $d = \frac{Z \times M}{a^3 \times N_A}$.
મોલર દળ $M$ માટે સૂત્ર: $M = \frac{d \times a^3 \times N_A}{Z}$.
કિંમતો મૂકતા: $M = \frac{6.15 \times (300 \times 10^{-10})^3 \times 6.022 \times 10^{23}}{2}$.
$M = \frac{6.15 \times 27 \times 10^{-24} \times 6.022 \times 10^{23}}{2} = \frac{99.965}{2} \approx 49.98 \ g \ mol^{-1}$.
આમ, મોલર દળ આશરે $50 \ g \ mol^{-1}$ છે.

(C) સાચું વિધાન એ છે કે લેટીસમાં ઇલેક્ટ્રોનનું ફસાવું $F$-કેન્દ્રના નિર્માણ તરફ દોરી જાય છે.
ફ્રેન્કેલ ક્ષતિ એ સ્થાનાંતર ક્ષતિ છે જેમાં આયન તેની લેટીસ સાઇટ છોડીને આંતરાલીય સાઇટ પર જાય છે.
શોટકી ક્ષતિ એ અવકાશ ક્ષતિ છે જેમાં લેટીસમાંથી સમાન સંખ્યામાં ધન અને ઋણ આયનો ગેરહાજર હોય છે,જેના કારણે ઘન પદાર્થની ઘનતામાં ઘટાડો થાય છે.

(A) આપેલ છે,શુદ્ધ પ્રવાહી $A$ નું બાષ્પ દબાણ,$p_{A}^{\circ} = 450 \ mm \ Hg$.
શુદ્ધ પ્રવાહી $B$ નું બાષ્પ દબાણ,$p_{B}^{\circ} = 700 \ mm \ Hg$.
કુલ બાષ્પ દબાણ,$p_{\text{Total}} = 600 \ mm \ Hg$.
રાઉલ્ટના નિયમ મુજબ,$p_{\text{Total}} = p_{A}^{\circ}\chi_{A} + p_{B}^{\circ}\chi_{B}$.
$\chi_{B} = 1 - \chi_{A}$ હોવાથી:
$600 = 450\chi_{A} + 700(1 - \chi_{A})$
$600 = 450\chi_{A} + 700 - 700\chi_{A}$
$600 = 700 - 250\chi_{A}$
$250\chi_{A} = 100$
$\chi_{A} = \frac{100}{250} = 0.4$
$\therefore \chi_{B} = 1 - 0.4 = 0.6$.

(A) આપેલ છે,$298 \ K$ તાપમાને પાણીમાં $N_2$ વાયુની દ્રાવ્યતા માટે હેન્રીનો નિયમ અચળાંક $(K_H) = 1 \times 10^5 \ atm$.
હવામાં $N_2$ નો મોલ અંશ $(\chi_{N_2, \text{air}}) = 0.8$.
કુલ દબાણ $(P_{\text{total}}) = 5 \ atm$.
નાઈટ્રોજનનું આંશિક દબાણ $(p_{N_2}) = P_{\text{total}} \times \chi_{N_2, \text{air}} = 5 \times 0.8 = 4 \ atm$.
હેન્રીના નિયમ મુજબ,$p_{N_2} = K_H \times \chi_{N_2, \text{water}}$.
$4 = 10^5 \times \chi_{N_2, \text{water}} \Rightarrow \chi_{N_2, \text{water}} = 4 \times 10^{-5}$.
આપણે જાણીએ છીએ કે $\chi_{N_2, \text{water}} = \frac{n_{N_2}}{n_{N_2} + n_{H_2O}}$.
$n_{N_2} \ll n_{H_2O}$ હોવાથી,આપણે $\chi_{N_2, \text{water}} \approx \frac{n_{N_2}}{n_{H_2O}}$ લઈ શકીએ.
$4 \times 10^{-5} = \frac{n_{N_2}}{10}$.
$n_{N_2} = 4 \times 10^{-4} \ moles$.

(C) આપેલા વિધાનોમાંથી,હેન્રીના નિયમના અચળાંક $(K_{H})$ વિશે માત્ર વિધાન $(c)$ સાચું છે.
$(a)$ $K_{H}$ એ વાયુ અને વપરાયેલા દ્રાવકના સ્વભાવનું વિધેય છે; તેથી,$K_{H}$ નું મૂલ્ય દરેક દ્રાવણમાં વાયુ માટે સમાન હોતું નથી.
$(b)$ હેન્રીના નિયમ મુજબ,$p = K_{H} \cdot x$,જેનો અર્થ છે કે $x = p / K_{H}$. આમ,$K_{H}$ નું મૂલ્ય જેટલું વધારે,વાયુની દ્રાવ્યતા તેટલી ઓછી.
$(c)$ $K_{H}$ તાપમાન પર આધાર રાખે છે અને સામાન્ય રીતે તાપમાન વધવાની સાથે વધે છે,જે સમજાવે છે કે ગરમ પાણીમાં વાયુઓ ઓછા દ્રાવ્ય કેમ હોય છે.
$(d)$ સરળતાથી પ્રવાહીમાં રૂપાંતરિત થતા વાયુઓ આંતરઆણ્વિય આકર્ષણ બળો ધરાવે છે,જેના કારણે તેમના $K_{H}$ મૂલ્યો ઓછા હોય છે.

(C) હેન્રીના નિયમ મુજબ,પ્રવાહીમાં વાયુની દ્રાવ્યતા તેના હેન્રીના નિયમના અચળાંક $(K_H)$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
ગાણિતિક રીતે,$\text{દ્રાવ્યતા} \propto \frac{1}{K_H}$.
$298 \ K$ તાપમાને આપેલા $K_H$ મૂલ્યો:
આર્ગોન $(I)$: $40.3 \ k\text{bar}$
કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(II)$: $1.67 \ k\text{bar}$
મિથેન $(IV)$: $0.413 \ k\text{bar}$
ફોર્માલ્ડિહાઇડ $(III)$: $1.83 \times 10^{-5} \ k\text{bar}$
$K_H$ મૂલ્યોની સરખામણી કરતા: $1.83 \times 10^{-5} < 0.413 < 1.67 < 40.3$.
તેથી,$K_H$ નો ક્રમ $III < IV < II < I$ છે.
દ્રાવ્યતા $K_H$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોવાથી,દ્રાવ્યતાનો વધતો ક્રમ $I < II < IV < III$ થશે.

(A) કલિલ કણો એનોડ તરફ ગતિ કરતા હોવાથી,તેઓ ઋણભારિત છે.
હાર્ડી-શુલ્ઝના નિયમ મુજબ,વિદ્યુતવિભાજ્યની સ્કંદન શક્તિ તેના આયન પરના વીજભારના મૂલ્ય સાથે વધે છે (ઋણભારિત કલિલ માટે).
સ્કંદન શક્તિનો ક્રમ $Al^{3+} > Ba^{2+} > Na^{+}$ છે.
સ્કંદન મૂલ્ય એ સ્કંદન શક્તિના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોવાથી,જરૂરી વિદ્યુતવિભાજ્યનો જથ્થો $NaCl > BaCl_{2} > AlCl_{3}$ ક્રમમાં હશે.

(C) ઝેટા પોટેન્શિયલ એ સ્થિર વીજભારિત સ્તર અને કોલોઇડલ કણની આસપાસના વિરુદ્ધ વીજભાર ધરાવતા પ્રસરિત સ્તર વચ્ચેનો પોટેન્શિયલ તફાવત છે.